Эквиваленты транзистора, динистора, тиристора, варикапа, замена деталей

В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.

Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.

Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.

В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.

В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.

Эквивалент лавинного транзистора и динистора

Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.

Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).

Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.

Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.

На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).

Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности. На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением. Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.

Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.

Эквивалент тиристора

Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.

Тиристоры — приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:

• диодные тиристоры (динисторы, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической;
• триодные тиристоры (тринисторы, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
• тетродные тиристоры, имеющие два управляющих электрода;
• симметричные тиристоры — симисторы, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.

Диодные тиристоры (динисторы), ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.

Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.

На рис. 1 приведена эквивалентная схема низковольтного динистора. Если принять R1=R3=100 Ом, можно получить динистор с управляемым (с помощью резистора R2) напряжением переключения от 1 до 25 В [Войцеховский Я., Р 11/73-40, Р 12/76-29]. При отсутствии этого резистора и при условии R1=R3=5,1 кОм напряжение переключения составит 9 Б, а при R1=R3=3 кОм —12 В.

Аналог тиристора р-п-р-п-структуры, описанный в книге Я. Войцеховского, показан на рис. 2. Буквой А обозначен анод; К — катод; УЭ — управляющий электрод. В схемах (рис. 1, 2) могут быть использованы транзисторы типов КТ315 и КТ361.

Необходимо лишь, чтобы подводимое к полупроводниковому прибору или его аналогу напряжение не превышало предельных паспортных значений. В таблице (рис. 2) показано, какими величинами R1 и R2 следует руководствоваться при создании аналога тиристора на основе германиевых или кремниевых транзисторов.

Рис. 2. Аналог тиристора.

В разрывы электрической цепи, показанные на схеме (рис. 2) крестиками, можно включить диоды, позволяющие влиять на вид вольт-амперной характеристики аналога. В отличие от обычного тиристора, его аналогом (рис. 2) можно управлять, используя дополнительный вывод — управляющий электрод УЭдоп, подключенный к базе транзистора VT2 (верхний рисунок) или VT1 (нижний рисунок).

Обычно тиристор включают кратковременной подачей напряжения на управляющий электрод УЭ. При подаче напряжения на электрод УЭдоп тиристор, напротив, можно перевести из включенного состояния в выключенное.

Аналог управляемого динистора

Аналог управляемого динистора может быть создан с использованием тиристора (рис. 3) [Р 3/86-41]. При указанных на схеме типах элементов и изменении сопротивления резистора R1 от 1 до 6 кОм напряжение переключения динистора в проводящее состояние изменяется от 15 до 27 В.

Рис. 3. Аналог управляемого динистора.

Эквивалент однопереходного транзистора

Рис. 4. Аналог однопереходного транзистора.

Эквивалентная схема используемого в генераторных устройствах полупроводникового прибора — однопереходного транзистора — показана на рис. 4. Б1 и Б2 — первая и вторая базы транзистора.

Эквивалент инжекционно-полевого транзистора

Инжекционно-полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т. д.

Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.

Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.

Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.

Эквивалент низковольтного газового разрядника

На рис. 7 показана схема устройства, эквивалентного низковольтному газовому разряднику [ПТЭ 4/83-127]. Этот прибор представляет собой газонаполненный баллон с двумя электродами, в котором возникает электрический межэлектродный пробой при превышении некоторого критического значения напряжения.

Напряжение «пробоя» для аналога газового разрядника (рис. 7) составляет 20 В. Таким же образом, может быть создан аналог, например, неоновой лампы.

 

Рис. 7. Аналог газового разрядника — схема эквивалентной замены.

Эквивалентная замена лямбда-диодов

Совершенно особым видом ВАХ обладают полупроводниковые приборы типа лямбда-диодов, туннельных диодов. На вольт-амперных характеристиках этих приборов имеется N-об-разный участок.

Лямбда-диоды и туннельные диоды могут быть использованы для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-ди-од [РТЕ 9/87-35].

Практически в генераторах чаще используют схему, представленную на рис. 9 [ПТЭ 5/77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включить управляемый резистор (потенциометр) либо транзистор (полевой или биполярный), то видом вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно управлять в широких пределах: регулировать частоту генерации, модулировать колебания высокой частоты и т.д.

Рис. 8. Аналог лямбда-диода.

Рис. 9. Аналог лямбда-диода.

Эквивалентная замена туннельных диодов

Рис. 10. Аналог туннельного диода.

Туннельные диоды также используют для генерации и усиления высокочастотных сигналов. Отдельные представители этого класса полупроводниковых приборов способны работать до мало достижимых в обычных условиях частот — порядка единиц ГГц. Устройство, позволяющее имитировать вольт-амперную характеристику туннельного диода, показано на рис. 10 [Р 4/77-30].

Схема эквивалента варикапа

Варикапы — это полупроводниковые приборы с изменяемой емкостью. Принцип их работы основан на изменении барьерной емкости полупроводникового перехода при изменении приложенного напряжения.

Чаще на варикап подают обратное смещение, реже — прямое. Такие элементы обычно применяют в узлах настройки радио- и телеприемников. В качестве варикапов могут быть использованы обычные диоды и стабилитроны (рис. 11), а также их полупроводниковые аналоги (рис. 12 [F 9/73-434], рис. 13 [ПТЭ 2/81-151]).

Рис. 11. Варикап.

Рис. 12. Схема аналога варикапа.

Рис. 13. Схема аналога варикапа на основе полевого транзистора.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1).

Чем отличается тиристор от транзистора?

• Вопросы
• Без ответов
• Категории
• Пользователи

Задать вопрос

• Все категории
• Авто и транспорт (313)
• Бизнес, финансы (366)
• Дети (47)
• Ремонт и стройка (282)
• Еда и напитки (416)
• Интернет (121)
• Компьютеры и ПО (312)
• Красота, мода, стиль (505)
• Культура и общество (632)
• Медицина и здоровье (808)
• Образование и наука (938)
• Недвижимость (60)
• Природа (755)
• Психология (238)
• Путешествия (22)
• Спорт, фитнес (105)
• Техника и электроника (639)
• Хобби и развлечения (145)
• Закон и право (286)

769 просмотров спросил(а) Innamorato (3,151 баллов) в категории Техника и электроника

Знаете ответ? Помогите другим! (без регистрации)

Отображаемое имя (по желанию):

Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.

Похожие вопросы

Чем отличаются вентили симистор и тиристор?

спросил(а) Innamorato (3,151 баллов) в категории Техника и электроника

Как отличить резистор от транзистора?

спросил(а) Кристина (1,998 баллов) в категории Техника и электроника

Как отличить полевой от биполярного транзистора?

спросил(а) Кристина (1,998 баллов) в категории Техника и электроника

чем отличается bar от psi

спросил(а) аноним в категории Техника и электроника

Топ 7 важных различий между транзисторами и тиристорами

Транзисторы и тиристоры являются полупроводниковыми переключающими устройствами. Они используются для управления током в цепях. Они играют очень важную роль во всех устройствах преобразования энергии. В этой статье давайте сравним и поймем разницу между транзисторами и тиристорами.

Транзисторы тиристоры

Ключевое отличие транзисторов от тиристоров

	Транзистор	Тиристор
Основная структура	Транзистор представляет собой трехслойное устройство, состоящее из чередующихся полупроводников р-типа и n-типа.	Тиристор представляет собой четырехслойное силовое электронное устройство, состоящее из чередующихся полупроводников р-типа и n-типа.
Клеммы	База, эмиттер и коллектор.	Анод, катод и затвор.
Номинальная мощность	Предназначен для использования в маломощных электронных схемах. Однако силовые транзисторы способны работать и при более высоких напряжениях.	Обладает высокой номинальной мощностью от 600 В до 5000 В и рабочим током до 5500 А.
Метод переключения	Транзистор можно переключить в проводящее состояние, подав ток на его базу.	Проводимость может быть вызвана подачей тока затвора.
Характер переключения	Непрерывная подача тока на базу.	На затвор подается триггерный импульс. Как только он входит в режим прямой проводимости, он остается в режиме проводимости до тех пор, пока анодный ток не упадет до нуля.
Управляемость	Величину тока между коллектором и эмиттером можно контролировать, контролируя ток базы.	Величина тока, протекающего между анодом и катодом, не может контролироваться.
Требования к коммутации	Коммутационная цепь не требуется.	Для тиристоров требуются схемы коммутации для отключения.
Применение	В основном используются в усилителях, электронных схемах переключения, генераторах, вибраторах и т. д.	Тиристоры используются в схемах переключения большой мощности, схемах управления скоростью двигателя, выпрямителях и инверторах.
Стоимость	Высокий	Низкий

Транзистор

Транзистор — это устройство, управляемое током. Это означает, что ток, протекающий через коллектор и эмиттер, управляется величиной тока, протекающего в базу.

Излучатель: Сильно заряженная область, пропускающая заряженные частицы к базе.

База: Тонкая и слегка окрашенная область. База пропускает заряженные частицы от эмиттера к коллектору.

Коллектор: Самая большая область транзистора. Он слабо легирован, чем эмиттер, но сильно легирован, чем база. Биполярные транзисторы помогают регулировать ток в цепи. Ток, протекающий через транзистор, пропорционален величине напряжения смещения, прикладываемого к клемме базы.

Обозначение и выводы биполярного транзистора

Тиристоры представляют собой быстродействующие полупроводниковые переключающие устройства, состоящие из четырех чередующихся слоев материалов р- и n-типа. Они используются в приложениях переключения переменного/постоянного тока и управления мощностью переменного тока. Символ тиристора представляет собой символ диода, который имеет три вывода: затвор, анод и катод.

Анод — это положительная клемма, а катод — отрицательная клемма SCR. Он состоит из четырех слоев чередующихся материалов типа P и N. Он также имеет дополнительный терминал управления, называемый воротами. Наличие затвора позволяет запускать SCR в проводимость. Это однонаправленное устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении и противодействует потоку в противоположном направлении.

Другая полезная документация

• Тиристоры с коммутируемым временем отключения при низком уровне напряжения для HVDC и FACTS – ABB
• https://www. springer.com/gp/book/9780412210808

Теги Разница, Вопросы и ответы, Тиристоры, Транзисторы

Copyright © 2023 Electrical Classroom. Защищено законом о защите авторских прав в цифровую эпоху Продолжая использовать этот веб-сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой в ​​отношении файлов cookie.
Посмотреть политику конфиденциальности Посмотреть карту сайта

Разница между транзистором и тиристором

Что такое транзистор?

Транзистор – это полупроводниковый прибор, используемый для усиления или переключать электронные сигналы и электроэнергию. Транзисторы являются одним из основные строительные блоки современной электроники. Он состоит из полупроводников материал обычно с не менее чем тремя клеммами для подключения к внешнему схема. Напряжение или ток, подаваемый на одну пару выводов транзистора. управляет током через другую пару клемм. Потому что контролируемый входной мощности, транзистор может усиливать сигнал.

Что вам нужно Знать о транзисторе

• Транзистор представляет собой трехслойное полупроводниковое устройство. который в основном используется для усиления и переключения.
• Передатчик состоит из трех клемм, которые это эмиттер, база и коллектор.
• Номинальная мощность транзистора всегда указывается в ваттах, потому что транзистор может выдерживать только небольшую выходную мощность.
• Транзисторы подходят для высокочастотных приложений, но не для приложений высокой мощности.
• Цепь транзистора не требует коммутации схема.
• Транзистор состоит из трех слоев полупроводника материал, — материал P-типа и N-типа (npn или pnp).
• При использовании силовых транзисторов в электронных схем, то это снижает общую стоимость системы.
• Транзистор не дает импульсного тока характеристика мощности, таким образом, способна выдерживать единственную небольшую скорость изменения ток.
• Транзистор включается быстро, поэтому время включения меньше, чем у тиристора.
• Высокие внутренние потери мощности в транзисторе по сравнению с тиристором.
• Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема.
• Номинальное напряжение и ток транзистора меньше, чем у тиристора.

Что такое тиристор?

Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводник с тремя переходами коммутационное устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Тиристор также однонаправленное устройство, такое как диод, что означает, что он пропускает ток только в Одно направление. Он состоит из трех последовательно соединенных PN-переходов, а также из четырех слои.

Тиристор действует исключительно как бистабильный переключатель, проводящий когда затвор получает ток триггера и продолжает проводить напряжение до тех пор, пока устройство не будет смещено в обратном направлении или пока напряжение не будет удалено (путем некоторые другие средства). Есть две конструкции, отличающиеся тем, что запускает проводящее состояние. в трехвыводном тиристоре небольшой ток на его затворном выводе контролирует больший ток пути от анода к катоду.

В двухстворчатом тиристор, проводимость начинается, когда разность потенциалов между анодом а сами катоды достаточно велики (напряжение пробоя).

Что вам нужно Узнайте о Тиристоре

• Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор. который используется для выпрямления и переключения.
• Тиристор состоит из трех выводов, анод, катод и затвор.
• Тиристор обладает отличной способностью управлять большая мощность, чем у транзистора, поэтому он оценивается в киловаттах.
• Тиристор подходит для большой мощности приложений, но не для высокочастотных приложений.
• Цепь тиристора требует коммутационной цепи.
• Тиристор состоит из 4 слоев полупроводниковый материал, в котором материал P-типа и материал N-типа подключен альтернативным способом, то есть pnpn.
• Использование тиристоров в цепях увеличивает общая стоимость системы.
• Тиристор имеет импульсный ток характеристики и, следовательно, могут выдерживать сравнительно высокую скорость изменения ток больше, чем у транзистора.
• Тиристор не включается быстро, поэтому время включения меньше, чем у транзистора.
• Внутренние потери мощности в тиристоре составляют относительно низкий по сравнению с транзистором.
• Тиристорная схема громоздка, чем транзистор схема.
• Номинальное напряжение и ток тиристора является высоким из-за его изготовления и архитектуры дизайна.

Читайте также: Разница между SCR и TRIAC

Разница Между транзистором и тиристором в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ	ТРАНЗИСТОР	ТИРИСТОР
Описание	Транзистор представляет собой трехслойный полупроводниковый прибор, который в основном используется для усиления и коммутации.	Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор, который используется для выпрямление и переключение.
Клеммы	Передатчик состоит из трех выводов, то есть эмиттера, базы. и коллектор.	Тиристор состоит из трех выводов: анода, катода. и терминал ворот.
Номинальная мощность	Номинальные данные транзистора всегда указываются в ваттах, потому что транзистор может выдерживают только небольшую выходную мощность.	Тиристор обладает отличной способностью управлять большей мощностью, чем транзистор, таким образом, он оценивается в киловаттах.
Пригодность	Транзисторы подходят для высокочастотных применений, но не для приложения высокой мощности.	Тиристоры подходят для приложений с большой мощностью, но не для высоких частотные приложения.
Цепь коммутации	Транзисторная схема не требует схемы коммутации.	Тиристорная схема требует схемы коммутации.
слоев полупроводника Материал	Транзистор состоит из трех слоев полупроводникового материала. Материал P-типа и N-типа (npn или pnp).	Тиристор состоит из 4 слоев полупроводникового материала, в котором Материал P-типа и материал N-типа соединены альтернативным способом то есть пнпн.
Влияние на стоимость системы	Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы.	Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы.
Допустимый импульсный ток	Транзистор не обладает характеристикой емкости по импульсному току таким образом, он способен выдерживать только небольшую скорость изменения тока.	Тиристор обладает характеристикой импульсного тока и, следовательно, может выдерживать сравнительно высокая скорость изменения тока, чем у транзистора.
Время включения	Транзистор быстро включается, поэтому его время включения меньше. чем у тиристора.	Тиристор не включается быстро, поэтому он имеет низкий уровень включения. время, чем у транзистора.
Внутренние потери мощности	Внутренние потери мощности в транзисторе высоки по сравнению с тиристор.	Внутренние потери мощности в тиристоре относительно невелики, т.к. по сравнению с транзистором.
Громоздкость	Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема.	Тиристорная схема более громоздкая, чем транзисторная.
Номинальное напряжение и ток	Номинальное напряжение и ток транзистора низкие по сравнению с к тиристору.	Номинальное напряжение и ток тиристора высоки из-за его изготовление и проектирование архитектуры. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника